【真核生物翻译启动过程中的快速40S扫描及其由mRNA结构介导的调节】
【饮食中抗氧化剂麦角硫因的一种微生物转运蛋白】
【膜磷脂调节GPCR-β-arrestin复合物的组装和动力学】
【多病毒编码的CRISPR-Cas系统包含流水线式基因组编辑器】
【适应性序列分化在人类中形成了新的神经发育促进剂】（封面）
【基本人类基因的表型景观】 Rapid 40S scanning and its regulation by mRNA structure during eukaryotic translation initiation 【真核生物翻译启动过程中的快速40S扫描及其由mRNA结构介导的调节】 在真核生物中，mRNA翻译是一个复杂的多步骤过程，包括三个阶段：起始、延伸和终止。其中，起始阶段的调节是影响mRNA翻译的关键。目前，已经发现mRNA翻译起始有多种方式，最经典的就是第一个被发现的m7G帽依赖性扫描机制。 真核生物核糖体的小亚基40S结合到mRNA的5'端m7G帽开始形成翻译起始复合物（完整的翻译起始复合物包括翻译起点的起始密码子，核糖体小亚基、起始tRNA（tRNAi）和核糖体大亚基和各种起始因子）并扫描mRNA，直到找到起始位点。真核生物的起始位点由一个包含AUG密码子的10核苷酸序列构成。在起始位点，核糖体的60S亚基加入到复合体中。 该研究对单启动真核核糖体的直接观察建立了核糖体如何扫描mRNA 5′UTR以定位起始密码子以及该过程如何受mRNA序列和结构调控的定量框架。 A microbial transporter of the dietary antioxidant ergothioneine
【饮食中抗氧化剂麦角硫因的一种微生物转运蛋白】 麦角硫因具有类似辅酶性质，已被证明在人体的各种细胞和组织中以高浓度积累，并且在红细胞、骨髓、肝脏、肾脏以及眼睛的晶状体和角膜中最为丰富。作为一种强大的抗氧化剂，其抗氧化功能主要体现在延缓人体细胞衰老速度。当外用于皮肤时，它可以提高皮肤细胞的活性；防止皮肤轻度老化；它可以抑制黑色素细胞的活性和皮肤蛋白质的糖基化，从而减少黑色素的产生并使皮肤变亮。 麦角硫在生物体中的作用取决于一种特殊的转运蛋白OCTN1。OCTN1存在于角质形成细胞和黑素细胞中，对麦角硫具有高亲和力。因此，皮肤组织和细胞可以容易地接受、吸收和充分利用麦角硫。通过存在于细胞膜和线粒体膜上的OCTN1，麦角硫被运输到细胞内的线粒体，保护线粒体免受氧化损伤，同时直接消除活性氧自由基，从而达到延缓人类细胞衰老的最终目的。 
Membrane phosphoinositides regulate GPCR-β-arrestin complex assembly and dynamics 【膜磷脂调节GPCR-β-arrestin复合物的组装和动力学】 膜磷脂含有一个或多个磷酸基的复合脂质。包括甘油磷脂和鞘磷脂，分别由甘油和鞘氨醇构成，是生物膜的重要成分。磷脂（Phospholipid），也称磷脂类、磷脂质，是指含有磷酸的脂类，属于复合脂。 GPCR 是目前最成功的药物靶点。到目前为止，市场上约有40% 的药物以 GPCR 为靶点。作为细胞信号转导的“信号兵”，GPCR 通过下游 G 蛋白和阻遏蛋白两条主要信号途径传递跨膜信号。当受到外部信号刺激时，GPCR 激活 G 蛋白来调节第二信使的产生，从而“打开”下游信号转导。为了“关闭”这个信号，GPCR 激酶(GRK)磷酸化 GPCR 的尾巴。一旦 GPCR 的尾部被磷酸化，它将激活阻遏蛋白并与之形成紧密结合的复合物，从而介导信号“关闭”。 通过作为arrestin构象的变构调节剂，膜磷酸肌醇增强了arrestin的活性构象并稳定了GPCR arrestin复合物。因此，膜PIP可以驱动GPCR构象多样性，超出仅通过GPCR磷酸化所看到的，并为GPCR抑制蛋白复合物的形成提供空间控制。 
Diverse virus-encoded CRISPR-Cas systems include streamlined genome editors
【多病毒编码的CRISPR-Cas系统包含流水线式基因组编辑器】 CRISPR/Cas 系统是细菌和古细菌在长期进化过程中形成的一种适应性免疫防御系统，可用于对抗入侵病毒和外来 DNA。CRISPR 主要有两种类型: 1型(包括 I 型、 III 型和 IV 型)需要多种 Cas 蛋白，而2型(II 型、 V 型和 VI 型)需要一种 Cas 蛋白。这些 Cas 蛋白利用 RNA 指导外来入侵 DNA 的靶切割和降解。哺乳动物细胞中常用于基因编辑的 Cas 酶包括 II 型产脓链球菌(Sp) Cas9。在 II 型 CRISPR 系统中，crRNA 和反式激活 tracrRNA 形成复合物(称为指导 RNA，gRNA) ，其靶向 Cas9蛋白以切断 DNA 中的特定位点。 在哺乳动物细胞基因编辑的应用中，gRNA 一般包含一个20bp 的序列，定位 Cas9蛋白结构位点，从而在 DNA 中产生双链断裂(DSB)。Cas9蛋白切割后产生的 DSB 主要通过两种机制进行修复: 一种是内源性非同源连接修复机制(NHEJ) ，其可导致小的插入或缺失，或通过同源定向修复(HDR) ，通过添加外源模板donor修复成新的 DNA。 本研究利用噬菌体编码的CRISPR-Cas酶的大规模宏基因组学分析为基于CRISPR的新工具提供了丰富的资源。 
Adaptive sequence divergence forged new neurodevelopmental enhancers in humans
【适应性序列分化在人类中形成了新的神经发育促进剂】 封面故事揭示了现代人类和黑猩猩基因组之间的特征性差异区域，为人类基因组进化研究提供一个强有力的工具。 科学家之前发现人类和黑猩猩之间的氨基酸序列几乎没有差异，因此假设这种差异主要存在于非编码区。人类加速进化区（human accelerated regions，HARs）是人类基因组中一组高度保守的DNA片段，不编码蛋白质，但其序列变化会影响基因表达。然而，局部突变率的变化和阳性选择通常被认为是Hars的两种互斥解释，因此尚不清楚这两种原因是单一作用还是协同作用的结果；这项研究将比较基因组学与人类群体的遗传变异数据相结合，以确定人类基因组中进化最快的区域，称为人类祖先快速进化区（human ancestor quickly evolved regions, HAQERs）。研究人员开发了体内单细胞自转录活性调控区测序（scSTARR-seq），用于测定发育中的小鼠大脑皮层中的多个单细胞增强子，以证明HAQER伪造了人类家族特有的功能元件。作者认为，缺乏多效性约束和突变率的提高使 HAQER 具有快速适应性和随后的疾病易感性。 
The phenotypic landscape of essential human genes
【基本人类基因的表型景观】 人类基因有两万多个，本文利用合并的基于图像的 CRISPR 筛选来产生基于细胞形态学的综合基因型-表型资源，系统地评估人类5072个基本基因的重要性。 若要了解细胞生长、增殖和功能的基础，就首先要确定基本基因在不同细胞过程中的作用，包括可视化它们对细胞组织和形态的贡献。在这里，作者将基于CRISPR-Cas9的人类HeLa细胞中5072个健康相关基因的功能筛选与基于DNA、DNA损伤反应、肌动蛋白和微管的显微成像相结合。对3100多万个体细胞的分析确定了90%以上基因敲除的可测量表型，这表明基因靶点参与了特定的细胞过程。 基于数百个定量参数的表型相似性聚类进一步揭示了跨不同细胞活动的共功能基因，为基因功能和关联提供了预测。通过进行合并活细胞筛选∼针对239个基因的450000个细胞分裂事件，作者还鉴定了对染色体分离有功能贡献的不同基因。该工作建立了一个庞大的科学研究资源库，详细描述了破坏核心细胞过程的后果，这代表了人类基本基因的功能景观。 
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